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• Maximo Vera

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DEFECTOS CRISTALINOS. • Defectos cristalinos: imperfección del reticulado cristalino Clasificación de los defectos cristalinos: • Defecto de punto: (asociado con una o dos posiciones atómicas) vacancias y átomos intersticiales. • Defecto de línea: (defecto unidimensionales), dislocaciones • Defecto bidimensionales: (limites entre dos regiones con diferente estructuras cristalinas o diferentes orientaciones cristalográficas; contorno de grano, interfaces, superficies libres, límites de macla, defecto de apilado. • Defectos volumétricos: (defectos tridimensionales) poros, grietas e inclusiones.

Defecto de línea. • Vacancias: ausencia de un átomo en un punto del reticulado cristalino. • Pueden ser formada durante la solidificación o como resultado de vibraciones atómicas. • Auto-intersticial: es un átomo que ocupa un intersticio de la estructura cristalina. • Los auto-intersticial causan una gran distorsión del reticulado cristalino a su alrededor.

Representación de una vacancia y de un auto-intersticial.

Impurezas.

• Es imposible que exista un metal que contenga un sólo tipo de átomo (metal puro). • Las técnicas de refinado actualmente disponible permiten obtener metales con un grado de pureza en lo máximo de un 99.9999%

Representación de Átomos de impurezas Subtitucionales e intersticiales.

Dislocación de cuña. El mecanismo de deformación plástica es diferentes para materiales cristalinos que para materiales amorfos. En los materiales cristalinos el principal mecanismo de deformación plástica consiste en el deslizamiento de plano atómico a través del movimiento de las dislocaciones, y en los materiales amorfos consiste en un flujo viscoso.

Deformación plástica producida por el movimiento de una dislocación en cuña.

Dislocación helicoidal. La dislocación helicoidal puede formarse en un cristal perfecto por aplicación de esfuerzos de cizalladuras las regiones de un cristal perfecto por aplicación de esfuerzo. Estos esfuerzos de cizalladura las regiones de un cristal perfecto que han sido separadas por un plano cortante como se muestra en la figura. Estos esfuerzos de cizalladura introducen en la red una región de distorsión en forma de espiral o rampa helicoidal que los planos atómicos trazan alrededor de la línea de dislocación. Dislocación en hélice o tornillo.

Deformación plástica.

Formación de una grada en la superficie del metal por el movimiento de a) una dislocación en cuña y b) una dislocación en hélice.

Analogía entre el movimiento de un gusano y de una dislocación. Deformación plástica en monocristales y policristales.

Deslizamiento microscópico de un monocristal.

Deslizamiento de un monocristal de Zinc.

Alteración de la microestructura de un metal policristalino como consecuencia de una deformación plástica. Defectos bidimensionales. Cuando el deslizamiento entre los granos vecinos es grande (mayor que ~15º), el límite formado es llamado límite de grano de ángulo grande. Si el deslizamiento es pequeño (en general menor de ~5º) el límite es llamado límite de pequeño ángulo.

Límite de grano y de subgrano.

Límite de ángulo pequeño resultado de alineamiento de dislocaciones en cuña.

Contorno de macla. • Una macla es un tipo de defecto cristalino que puede ocurrir durante la solidificación, deformación plástica, recristalización o crecimiento del grano. • Tipos de macla: maclas de recocido y maclas de deformación. • La maclación ocurre en un plano cristalográfico determinado según una dirección cristalográfica específica. Tal conjunto plano dirección depende del tipo de estructura cristalina.